求助avr单片机bootloader

2019-03-24 20:13发布

站内问答 / Atmel MCU
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网上的通用xmega的bootloader移植出来的，但是发送XModem并不能完成升级。求指教！
  1. #include "usart.h"
  2. #include "bootcfg.h"
  3. #include "sp_driver.h"
  4. #include "XMODEM.h"
  5. #include "LED.h"
  6. #include "timer.h"
  7. #include "clksys_driver.h"


  10. #define Test_The_Uart  1 //如果这个标志为1那么程序只发送字符，用于测试串口 正常设置为0
  11. /*
  12. Xmega Bootloaber 移植AVRUBD
  13. 上位机，AVRUDB
  14. 系统时钟：内部RC32MHZ，波特率38400 (32M 时钟时，波特率误差较小)
  15. */
  16. //使用UARTD0  定义下载串口
  17. #define USART      USARTD0
  18. #define USART_PORT PORTD
  19. #define USART_TX   PIN3_bm
  20. #define USART_RX   PIN2_bm

  22. // SPM_PAGESIZE/PROG_START 已经在avr/io.h里面定义了

  24. #define BUFSIZE  SPM_PAGESIZE
  25. //用户程序起始地
  26. #define PROG_START  PROGMEM_START

  28. //串口打印字符
  29. #define borad_massage "Xmega Bootload Programer Is Runing..."
  30. #define MCU_massage   "Replant by chiplab7.com(lisn3188@163.com)"

  32. //----------------------------------------------------------------------------
  33. //接收缓冲区
  34. unsigned char buf[BUFSIZE];
  35. unsigned char ReadBuffer[BUFSIZE];
  36. unsigned int bufptr, pagptr;
  37. unsigned char ch, cl;
  38. //当前Flash地址指针
  39. unsigned long int FlashAddr;
  40. //----------------------------------------------------------------------------
  41. void putstr(const char *str);
  42. void repay_sysclk();
  43. void Timer_initial(void);
  44. void Timer_Stop(void);
  45. //----------------------------------------------------------------------------
  46. //更新一个Flash页
  47. void write_one_page(unsigned char *buf)
  48. {
  49.     //数据填入Flash缓冲页
  50.         /* Load the flashbuffer with the test buffer. */
  51.         SP_LoadFlashPage(buf);
  52.                 /* Perform page erase. *///将缓冲页数据写入一个Flash页
  53.         SP_EraseWriteApplicationPage(FlashAddr);
  54.         /* Wait for NVM to finish. */
  55.         SP_WaitForSPM();//等待页编程完成                     
  56. }
  57. //----------------------------------------------------------------------------
  58. //跳转到用户程序
  59. void quit()
  60. {
  61.   //SP_LockSPM();                            //locks the SPM instruction 如果这个开启，那么一但执行，bootloader只能等待下一个复位才能对flash写
  62.   putstr(msg7);                             //提示进入Application
  63.   repay_sysclk();                            //把系统时钟返回为内部2M RC (XMEGA 复位后系统运行在内部2M RC )
  64.   (*((void(*)(void))PROG_START))();            //跳转，这样比'jmp 0'节省空间
  65. }
  66. //----------------------------------------------------------------------------
  67. //串口初始化38400，8，N，1，@32M CPU时钟
  68. void USART_initial(void)
  69. {
  70.         /* (TXD) as output. */
  71.         USART_PORT.DIRSET = USART_TX;
  72.         /* (RXD) as input. */
  73.         USART_PORT.DIRCLR = USART_RX;
  74.         /* USART, 8 Data bits, No Parity, 1 Stop bit. */
  75.         USART_Format_Set(&USART, USART_CHSIZE_8BIT_gc, USART_PMODE_DISABLED_gc, 0);
  76.         /* Set Baudrate to 38400 bps:
  77.          * Use the default I/O clock fequency that is 32 MHz.
  78.          * Do not use the baudrate scale factor
  79.          * Baudrate select = (1/(16*(((I/O clock frequency)/Baudrate)-1)
  80.          *                 = 25
  81.          */
  82.         USART_Baudrate_Set(&USART, 25 , 0);  //38400
  83.         /* Enable both RX and TX. */
  84.         USART_Rx_Enable(&USART);
  85.         USART_Tx_Enable(&USART);
  86. }
  87. //----------------------------------------------------------------------------
  88. //写入数据到串口
  89. void WriteCom(unsigned char data)
  90. {
  91.                  do{
  92.                 /* Wait until it is possible to put data into TX data register.
  93.                  * NOTE: If TXDataRegister never becomes empty this will be a DEADLOCK. */
  94.                 }while(!USART_IsTXDataRegisterEmpty(&USART));
  95.                 USART_PutChar(&USART, data);
  96. }
  97. //----------------------------------------------------------------------------
  98. //发送字符串并添加回车
  99. void putstr(const char *str)
  100. {
  101.   while(*str)
  102.     WriteCom(*str++);

  104.   WriteCom(0x0D);
  105.   WriteCom(0x0A);  //发送回车
  106. }
  107. //----------------------------------------------------------------------------
  108. //等待串口数据
  109. unsigned char WaitCom(void)
  110. {
  111.   do{
  112.   /* Wait until data received */
  113.   }while(!USART_IsRXComplete(&USART));
  114.   return(USART_GetChar(&USART));
  115. }
  116. //----------------------------------------------------------------------------
  117. //计算CRC校验：1021
  118. void crc16(uint8_t *ptr, int count)
  119. {
  120.         int crc = 0;
  121.         char i;
  122.         
  123.         while (--count >= 0)
  124.         {
  125.                 crc = crc ^ (int) *ptr++ << 8;
  126.                 i = 8;
  127.                 do
  128.                 {
  129.                         if (crc & 0x8000)
  130.                         crc = crc << 1 ^ 0x1021;
  131.                         else
  132.                         crc = crc << 1;
  133.                 } while(--i);
  134.         }
  135.         //return (crc);
  136.         ch = crc / 256;
  137.         cl = crc % 256;       //已定义全局变量
  138. }
  139. //设置系统时钟 为内部RC 32M
  140. //----------------------------------------------------------------------------
  141. void sysclk_initial()
  142. {
  143.                 /*  Enable internal 32 MHz ring oscillator and wait until it's
  144.                  *  stable. Divide clock by two with the prescaler C and set the
  145.                  *  32 MHz ring oscillator as the main clock source.
  146.                  */
  147.                 CLKSYS_Enable( OSC_RC32MEN_bm );
  148.                 CLKSYS_Prescalers_Config( CLK_PSADIV_1_gc, CLK_PSBCDIV_1_2_gc );  //Pc为2分频，T0工作在16M
  149.                 do {} while ( CLKSYS_IsReady( OSC_RC32MRDY_bm ) == 0 );
  150.                 CLKSYS_Main_ClockSource_Select( CLK_SCLKSEL_RC32M_gc );
  151. }
  152. //设置系统时钟 为内部RC 2M
  153. //----------------------------------------------------------------------------
  154. void repay_sysclk()
  155. {
  156.                 /*  Select 2 MHz RC oscillator as main clock source and diable
  157.                  *  unused clock.
  158.                  */
  159.                 do {} while ( CLKSYS_IsReady( OSC_RC2MRDY_bm ) == 0 );
  160.                 CLKSYS_Prescalers_Config( CLK_PSADIV_1_gc, CLK_PSBCDIV_1_1_gc );  
  161.                 CLKSYS_Main_ClockSource_Select( CLK_SCLKSEL_RC2M_gc );
  162.                 CLKSYS_Disable( OSC_PLLEN_bm );  //关掉PLL
  163. }
  164. //主程序
  165. //----------------------------------------------------------------------------
  166. int main(void)
  167. {
  168. unsigned char cnt,get_char,signal=0;
  169. unsigned char packNO;
  170. unsigned char crch, crcl;
  171. unsigned int i;

  173. sysclk_initial();   //设定系统时钟

  175. #if LED_En
  176. LED_initial();LED1_ON();
  177. #endif

  179. USART_initial();

  181. putstr((void*)borad_massage); //向串口打印字符
  182. putstr((void*)MCU_massage);

  184. #if Test_The_Uart  //如果置位，则是测试串口 发什么，回什么

  186. while(1){ //hold 用户可以通过串口助手等工具发送数据，看串口是否正常工作 38400 n,8,1
  187. get_char=WaitCom(); //接收数据
  188. WriteCom(get_char); //回送数据
  189. }
  190. #else  //不是测试串口，则编译bootloader
  191.   Timer_initial(); //初始化时间 200MS
  192. //---------------------------------------------
  193. //提示等待密码
  194.   putstr(msg1);
  195.   cnt = TimeOutCnt;
  196.   cl = 0;
  197.   while(1)
  198.   {
  199.     if(TC_GetOverflowFlag(&TCC0))    //T1溢出
  200.     {
  201.       TC_ClearOverflowFlag(&TCC0);

  203.       if(cl == CONNECTCNT)      //判断连接密码
  204.         break;                  //密码正确，跳出本次循环
  205. #if LED_En
  206.       LED1_T();                 //LED指示状态 闪动
  207. #endif
  208.       cnt--;
  209.       if(cnt == 0)              //连接超时
  210.       {
  211.         putstr(msg2);           //提示超时
  212.         quit();                 //退出bootloader
  213.       }
  214.     }

  216.     if(USART_IsRXComplete(&USART))             //接收到连接密码
  217.     {
  218.           get_char=USART_GetChar(&USART);
  219.       if( get_char== ConnectKey[cl])           //比较密码
  220.         cl++;
  221.       else
  222.         cl = 0;
  223.     }
  224.   }
  225.   putstr(msg3);                 //提示等待接收文件
  226. //进入等二环节
  227. //密码对上了，准备接收数据
  228. //------------------------------------------------------------------------------
  229. //每个时隙向PC机发送一个控制字符“C”，等待控制字〈soh〉
  230.   cnt = TimeOutCntC;
  231.   signal=0;
  232.   while(signal==0)
  233.   {
  234.     if(TC_GetOverflowFlag(&TCC0))  //T1溢出
  235.     {
  236.       TC_ClearOverflowFlag(&TCC0);
  237.       WriteCom(XMODEM_RWC) ;    //发送 "C"
  238. #if LED_En
  239.       LED1_T();                 //LED指示状态 闪动
  240. #endif
  241.       cnt--;
  242.       if(cnt == 0)              //超时
  243.       {
  244.         putstr(msg2);           //提示超时
  245.         quit();                 //退出 bootloader
  246.       }
  247.     }
  248.     if(USART_IsRXComplete(&USART)) //收到字符
  249.     {
  250.           get_char=USART_GetChar(&USART);
  251.       if(get_char == XMODEM_SOH)  //XMODEM命令开始
  252.         {signal=1;break;}
  253.     }
  254.   }
  255. //已经收到一个起启字符了 开始更新Application
  256. //----------------------------------------------------------------
  257.   Timer_Stop(); //关闭定时器1
  258.   //开始接受数据
  259.   packNO = 0; //包序号
  260.   bufptr = 0;
  261.   cnt = 0;
  262.   FlashAddr = 0;       //初始地址设置为0
  263.   do
  264.   {
  265.     packNO++;          //包数量自增
  266.     ch =  WaitCom();                          //获取包序号
  267.     cl = ~WaitCom();                          //包序号的反码，XMODEM帧格式定义的
  268.     if ((packNO == ch) && (packNO == cl))    //包序号对上了！
  269.     {
  270.       for(i = BUFFERSIZE; i > 0; i--)      //接收完整一帧数据
  271.       {
  272.         buf[bufptr++] = WaitCom();
  273.       }
  274.       crch = WaitCom();                       //获取校验字节
  275.       crcl = WaitCom();
  276.       //crc16(&buf[bufptr - BUFFERSIZE]);       //计算校验
  277.           crc16(&buf[0],128);          //计算校验
  278.       if((crch == ch) && (crcl == cl))
  279.       {                                       //校验成功
  280. #if BootStart
  281.         if(FlashAddr < BootStart)             //避免写入Boot区 bootloader 不能自杀
  282.         {
  283. #endif
  284.                                             //后面的条件编译太多了，看得不太明白
  285. #if BUFFERSIZE <= SPM_PAGESIZE
  286.           if(bufptr >= SPM_PAGESIZE)          //缓冲区满，写入数据；否则继续接收
  287.           {                                   //接收多个帧，写入一页
  288.             write_one_page(buf);              //写入缓冲区内容到Flash中
  289.             FlashAddr += SPM_PAGESIZE;        //修改Flash页地址
  290.             bufptr = 0;
  291.           }
  292. #else
  293.           while(bufptr > 0)                   //接收一帧，写入多个页面
  294.           {
  295.             write_one_page(&buf[BUFSIZE - bufptr]);
  296.             FlashAddr += SPM_PAGESIZE;        //修改Flash页地址
  297.             bufptr -= SPM_PAGESIZE;
  298.           }
  299. #endif

  301. #if BootStart
  302.         }
  303.         else                                  //超过BootStart范围，忽略写操作
  304.         {
  305.           bufptr = 0;                         //重置接收指针
  306.         }
  307. #endif

  309. //读取写入的Flash内容并和缓冲区的内容做比较
  310. #if (ChipCheck > 0) && (BootStart > 0)
  311. #if (BUFFERSIZE < SPM_PAGESIZE)
  312.         if((bufptr == 0) && (FlashAddr < BootStart))
  313. #else
  314.         if(FlashAddr < BootStart)
  315. #endif
  316.         {
  317.           //boot_rww_enable();                  //允许读用户程序
  318.           cl = 1;                             //清除错误标志位
  319.                   SP_ReadFlashPage(ReadBuffer, FlashAddr-BUFSIZE);        //----------------------
  320.           for(pagptr = 0; pagptr < BUFSIZE; pagptr++)
  321.           {
  322.             if(ReadBuffer[pagptr] != buf[pagptr])
  323.             {
  324.               cl = 0;                         //设置错误标志位
  325.               break;
  326.             }
  327.           }
  328.           if(cl)                              //校验正确，发送正常反馈
  329.           {
  330.             WriteCom(XMODEM_ACK);
  331.                         
  332.             cnt = 0;
  333.           }
  334.           else
  335.           {
  336.                     
  337.             WriteCom(XMODEM_NAK);             //校验错误，请求重发
  338.             cnt++;                            //错误计数加1
  339.                         
  340.             FlashAddr -= BUFSIZE;             //修正FlashAddr地址
  341.           }
  342.         }
  343.         else                                  //不校验Boot区，直接发送正确回应
  344.         {
  345.           WriteCom(XMODEM_ACK);
  346.           cnt = 0;
  347.         }
  348. #else
  349.         WriteCom(XMODEM_ACK);                 //不校验，直接发送正确响应
  350.         cnt = 0;
  351. #endif

  353. #if LED_En
  354.        Display_Proess(packNO);                //LED提示正在升级 这里可以通过修改 LED.h 里面的程序达到不同的效果
  355. #endif

  357.       }
  358.       else //CRC
  359.       {
  360.         WriteCom(XMODEM_NAK);                 //要求重发数据
  361.         cnt++;   //出错计数 ++  因为没有通过效验                           
  362.       }
  363.     }
  364.     else //PackNo  包序号对不上！
  365.     {
  366.       WriteCom(XMODEM_NAK);                   //要求重发数据
  367.       cnt++;     //出错计数 ++  因为号的序号对不上
  368.     }

  370.     if(cnt > 3)                               //连续出错次数太多，中止升级
  371.       break;
  372.   }
  373.   while(WaitCom() != XMODEM_EOT);
  374.   WriteCom(XMODEM_ACK);
  375.   
  376. #if LED_En
  377.   Led_off();                             //LED 指示升级完成 LED灭
  378. #endif

  380. #if VERBOSE
  381.   if(cnt == 0)   //没有错误！
  382.   {
  383.     //升级成功
  384.     putstr(msg4);                             //提示升级成功
  385.   }
  386.   else
  387.   {
  388.     //升级失败
  389.     putstr(msg5);                             //提示升级失败

  391. #if (BootStart > 0)
  392.     (*((void(*)(void))(BootStart)))();        //跳转到 bootloader
  393. #endif
  394. #endif
  395.   }
  396.   quit();                                     //退出bootloader
  397.   return 0;

  399. #endif
  400. }

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15条回答
dcexpert
1楼-- · 2019-03-25 20:55
285844685 发表于 2015-9-15 10:59
斑竹，我想疑问的是 xmodem协议的 “如果最后需要发送的数据不足128个字节，用填满一个数据块。”
1. av ...

AVR的flash是128的倍数，应该不存在不足的情况吧。不足128字节的情况还没有处理过，如果是规定那样，接收到0x1a后丢弃就行了，或者将0x1A转为0xFF，0xFF是无效指令，这样写入Flash才不会出错。

如果数据接收不全，那边升级就会失败，只能重新升级了。
285844685
2楼-- · 2019-03-26 02:23
  1. for(i=0;i<128;i++)
  2.                   {
  3.                           if((XmodemBuffer[i]==XMODEM_EOF)&&(XmodemBuffer[i]==XmodemBuffer[127]))      //如果最后需要发送的数据不足128个字节，用<eof>填满一个数据块。
  4.                              XmodemBuffer[i]=0xff;                                          
  5.                   }
复制代码
285844685
3楼-- · 2019-03-26 04:12
dcexpert 发表于 2015-9-15 11:13
AVR的flash是128的倍数，应该不存在不足的情况吧。不足128字节的情况还没有处理过，如果是规定那样，接收 ...

恩比如flash512  只收到一个块只有128   那后面的如何处理？

接收到1a后怎么判断是程序的一个1a  还是后面都是1a了
dcexpert
4楼-- · 2019-03-26 05:27
285844685 发表于 2015-9-15 11:21
恩比如flash512  只收到一个块只有128   那后面的如何处理？

接收到1a后怎么判断是程序的一个1a  还是 ...

xmega不太清楚，AVR中是这样，Flash是需要块写入的，但是块的大小与AVR的型号有关，不是每种都一样，从16字节到128直接都有。所以需要等收完一个块后，计算校验后才能写入flash。

正常情况下，是不会出现数据不足128字节的。编译后生成的HEX文件，一般都会补足128字节。如果不足128字节，可以让上位机来补足，避免单片机去完成这个事情。毕竟底层的资源少。
285844685
5楼-- · 2019-03-26 09:56
 精彩回答 2  元偷偷看……
285844685
6楼-- · 2019-03-26 14:30
dcexpert 发表于 2015-9-15 13:31
先用Bootloader下载，再用Jtag读出来，保存为bin格式，做一下二进制比较。

问题解决！

boot代码里是 每次收满512个才往flash里写一次，因为xmega128的每个page就是512bytes
而串口助手只是会以128字节为单元去补满，导致最后一个不满512的page丢失。

希望能帮到后来人。

再次感谢dcexpert斑竹！
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